DE4309783A1 - Auslaßventilvorrichtung mit konstanter Auslaßgeschwindigkeit für einen Hämadynamometer - Google Patents
Auslaßventilvorrichtung mit konstanter Auslaßgeschwindigkeit für einen HämadynamometerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Auslaßventilvorrichtung mit konstanter Auslaß
geschwindigkeit für Hämadynamometer und insbesondere eine Auslaßventilvor
richtung mit konstanter Auslaßgeschwindigkeit, die in der Lage ist, den
Luftdruck mit konstanter Geschwindigkeit für die Hämakraftmessung zu
verringern, was zu einer effektiven Messung des menschlichen Blutdruckes
beiträgt.
Bei dem Hämadynamometer zum Messen des Blutdruckes in einem sogenannten
oszillometrischen Verfahren wird eine Manschette, die um einen Oberarm oder
dergleichen gewickelt ist, bis zu einem vorbestimmten Druckpegel mittels einer
Luftpumpe unter Druck gesetzt, um eine abgedrückte Arterie zu erhalten und den
Blutfluß zu unterbinden, wonach der Druck in der Manschette allmählich mittels
einer Auslaßventilvorrichtung mit konstanter Auslaßgeschwindigkeit gesenkt
wird, wobei während dieses Vorgangs Muster des Manschettendrucks und eine
Schwingungsamplitude, die den arteriellen Pulsschlag begleitet, mittels eines
Mikrocomputers verarbeitet werden und hierdurch die höchsten und geringsten
Blutdruckwerte bestimmt werden. Für die Auslaßventilvorrichtung konstanter
Geschwindigkeit, die bei dem Hämadynamometer der genannten Art verwendet wird,
war es erwünscht, daß die Vorrichtung in der Lage ist, den Manschettendruck
linear mit der Zeit bei einer konstanten Geschwindigkeit von etwa 3 bis 4 mmHg/Sek.
abzusenken.
Für eine herkömmliche Auslaßventilanordnung konstanter Geschwindigkeit wurden
Beispiele der Vorrichtung in der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. 63-
14809, der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 57-14321 usw. offenbart, die
jeweils einen Ventilkörper besitzen, der aus einem elastischen Material in
einer mit einem Boden versehenen, zylindrischen Form gebildet ist, d. h. einer
Napfform, wobei der Ventilkörper mit einem sich in Längsrichtung erstreckenden
Schlitz in einer Seitenwand versehen ist und ein Stoßglied mit der offenen
Endseite mit einem Flansch des Ventilkörpers in Eingriff tritt, um die
Öffnungsrate des Schlitzes einzustellen, um so das Ausströmen durch den
Schlitz und das Stoßglied zu ermöglichen.
Andererseits wird bei der erforderlichen Charakteristika der Austrittsluftrate
Q (cm3/Min.) bezüglich des Druckes P (mmHg) der Auslaßventilvorrichtung
konstanter Geschwindigkeit zum Erreichen einer gewünschten Druckabfallrate in
der Manschette, d. h. die P-Q-Charakteristika theoretisch verlangt, daß eine
exponentielle Kurve dargestellt wird, wie sie durch eine Kurve A in Fig. 1
gezeigt ist, bei der der Grad des Anstiegs in der Austrittsluftrate Q mit
abnehmendem Druck P größer wird. Bei der oben beschriebenen herkömmlichen
Vorrichtung bewirkt hier der Druck P, der hoch ist, daß der Ventilkörper, der
aus dem elastischen Material gebildet ist, an seinem Außenumfang einer großen
Druckkraft ausgesetzt wird, um die Öffnungsrate des Schlitzes auf ein Minimum
herabzusetzen, und die Austrittsrate durch einen solchen Schlitz wird kleiner.
Nimmt der Druck P ab, so wird die Druckkraft, die auf den Außenumfang des
Ventilkörpers ausgeübt wird, verringert, und der Ventilkörper erhält eine
vergrößerte Öffnungsrate des Schlitzes durch seine eigene Stabilität der
Elastizität, und der Schlitz wird größer, um die Auslaßrate zu erhöhen.
Entsprechend zeigt die vorhergehende herkömmliche Vorrichtung die P-Q-
Charakteristika, die teilweise der Kurve der Fig. 1 sehr ähnlich sind, während
in einem Fall, bei dem der Druck P abnimmt, um unter einen bestimmten Wert zu
fallen, die Öffnungsrate des Schlitzes sich nicht mehr ändert. Daher wird
bewirkt, wie dies durch die andere Kurve B in Fig. 1 gezeigt ist, daß die
Charakteristika in dem Fall, daß der Druck gering ist, stark von dem
theoretischen Wert abweichen. Bezüglich der Hämakraftmessung ist der Einfluß
jedoch nicht beachtlich, und die vorhergehende herkömmliche Vorrichtung wurde
hinsichtlich ihres einfachen Aufbaus als Optimum angesehen.
Die vorhergehenden bekannten Vorrichtungen bringen jedoch noch Nachteile mit
sich, wie sich aus dem folgenden ergibt. Indem es nämlich üblich ist, daß der
Ventilkörper mit der mit einem Boden versehenen zylindrischen Form oder der
napfartigen Form, die an einem axialen Ende zu verschließen ist, mit oberen
und unteren Preßformen geformt werden, ist die Dicke der Seitenwand, in der
der Schlitz zu bilden ist, durch die relative Lage zwischen den unteren und
oberen Preßformen bestimmt, so daß die Gefahr entsteht, daß die Seitenwand in
der Dicke nicht gleichmäßig ist, sondern ungleichmäßig. Da eine große Anzahl
der Ventilkörper im Umfang einer Massenfertigung allgemein mit den Preßformen
einer einzigen Art geformt werden, wird die Tendenz des Auftretens einer
solchen Gefahr einer ungleichmäßigen Dicke weiter verstärkt.
Weist der Ventilkörper den Schlitz in einer solchen Wand ungleichmäßiger Dicke
auf, so führt das Vorliegen der ungleichmäßigen Dicke in der Nähe des
Schlitzes zu einer Ungleichheit der Öffnungsrate des Schlitzes, selbst auf
eine gleiche Auferlegung des Druckes P hin, und die P-Q-Charakteristika des
Ventilkörpers werden sich beachtlich von jenen in dem Fall unterscheiden, wo
keine ungleichmäßige Dicke vorliegt, wie dies durch eine Kurve C in Fig. 2
gezeigt ist. In dem Fall, daß der Schlitz in einem dünn gehaltenen Seiten
wandteil in dem Ventilkörper gebildet ist, ist die Öffnungsrate des Schlitzes
bezüglich eines vorbestimmten Druckes vergrößert, und die Auslaßrate wird
überhöht, wie dies durch eine Kurve D in Fig. 2 im Gegensatz zu der Kurve C
ohne ungleichmäßige Dicke gezeigt ist, während der Schlitz, der in einem dick
gehaltenen Seitenwandteil gebildet ist, dazu führt, daß die Öffnungsrate des
Schlitzes bezüglich des vorbestimmten Druckes kleiner wird und die Auslaßrate
übermäßig kleiner wird, wie dies durch eine Kurve E in Fig. 2 im Gegensatz zu
der Kurve C ohne ungleichmäßige Dicke gezeigt ist. Setzt man daher voraus, daß
die Auslaßventilvorrichtung konstanter Geschwindigkeit mit dem Ventilkörper
bereitgestellt wird, der die ungleichmäßige Dicke mit sich bringt, so führt
die Manschetten-Druckabfallrate zu einem beachtlichen Unterschied gegenüber
einem Zielwert, wobei keine schrittweise zunehmende oder schrittweise
abnehmende Einstellung der Öffnungsrate des Schlitzes mit dem Ausüben der
Axialkraft auf das Ventilglied durch das Stoßglied in der Lage ist, die
vorbestimmte Spannungsabfallrate festzusetzen, und wobei weiterhin das
Problem, daß der Fertigungsertrag gering ist, ungelöst bleibt.
Wird eine Einstellschraube als das Stoßglied verwendet, um den Ventilkörper
einer Stoßkraft auszusetzen, so wird überdies ein Spitzenende der Einstell
schraube in Eingriff mit dem offenen Ende des Ventilkörpers gebracht, nachdem
derselbe einer Stoßkraft ausgesetzt wurde, so daß irgendeine Änderung im
Ausmaß der Befestigung der Einstellschraube als das Stoßglied sich direkt als
die dem Ventilkörper auferlegte Stoßkraft auswirkt, und es tritt das Problem
auf, daß selbst eine leichte Drehung der Einstellschraube zu einer beachtli
chen Änderung der Öffnungsrate des Schlitzes führt, so daß eine Feineinstel
lung schwierig ist. Andererseits ist es möglich, eine Anordnung zu verwenden,
bei der der Schlitz geöffnet wird, wenn der Ventilkörper in großem Umfang
verformt wird, dies führt jedoch zu einem anderen Problem, das darin besteht,
daß die Einstellschraube als das Stoßglied vielmals gedreht werden muß, so daß
der Einstellvorgang zeitaufwendig ist, während eine Feineinstellung erleich
tert ist. Indem die Einstellschraube als das Stoßglied verwendet wird,
bewirkt die Befestigungsbewegung der Schraube, daß auf den Ventilkörper eine
Torsionskraft in Drehrichtung der Schraube ausgeübt wird, und dies führt zu
einem weiteren Nachteil, der darin besteht, daß eine Verformung am Öffnungs
rand des Schlitzes auftreten kann und der Einstellvorgang gestört wird.
Ein erstes Ziel der Erfindung ist es daher, eine Auslaßventilvorrichtung
konstanter Geschwindigkeit zu schaffen, bei der die vorhergehenden Probleme
der bekannten Vorrichtungen beseitigt sind und die in der Lage ist, die
Auslaßrate konstant zu machen, wobei ein hervorragender Fertigungsertrag
erreicht und die Einstellung auf eine vorbestimmte Auslaßgeschwindigkeit hin
leicht, schnell und auf sehr feine Weise verwirklicht werden soll.
Nach der Erfindung wird die obige Aufgabe gelöst durch eine Auslaßventilvor
richtung konstanter Geschwindigkeit mit einem Ventilkörper, der aus
elastischem Material hergestellt ist und einen Schlitz mit einer variablen
Öffnungsrate gemäß einem von außen auferlegten Fluiddruck besitzt, und mit
einem Stoßmittel gelöst, das vorgesehen ist, um den Ventilkörper einer
Stoßwirkung auszusetzen, um die Öffnungsrate des Schlitzes einzustellen, wobei
der Ventilkörper und das Stoßmittel axial beweglich in einem Gehäuse
angeordnet sind, das einen Einlaß besitzt, der mit einer Manschette eines
zugeordneten Hämadynamometers zu koppeln ist, und bei der der Ventilkörper in
einer zylindrischen, an beiden axialen Enden offenen Form gebildet ist und daß
Stoßmittel vorgesehen ist, um dem Ventilkörper in seiner Axialrichtung eine
Druckkraft aufzuerlegen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1 und 2 Kurven, die die gegenseitige Beziehung zwischen dem aufgebrachten
Druck und der Auslaßmenge bei allgemeinen Auslaßventilvorrichtungen
angeben,
Fig. 3 eine Unteransicht der Auslaßventilvorrichtung konstanter Geschwindigkeit
gemäß der Erfindung,
Fig. 4 eine Schnittansicht der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung, geschnitten
entlang der Linie IV-IV in Fig. 3,
Fig. 4a eine perspektivische Teilansicht des Ventilkörpers in der Vorrichtung
nach Fig. 3,
Fig. 5 eine gleiche Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 6 Kurven, die die Beziehung zwischen dem aufgebrachten Druck und der
Auslaßmenge bei den in den Fig. 3 bis 5 gezeigten Vorrichtungen
angeben,
Fig. 7 eine Unteransicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 8 eine Schnittansicht der in Fig. 7 gezeigten Vorrichtung, geschnitten
entlang der Linie VIII-VIII in Fig. 7,
Fig. 9 bis 11 teilweise geschnittene Darstellungen weiterer Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Aufriß,
Fig. 12 eine Unteransicht einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 13 eine Schnittansicht der in Fig. 12 gezeigten Vorrichtung, geschnitten
entlang der Linie XIII-XIII in Fig. 12, und
Fig. 14 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der in Fig. 12
gezeigten Vorrichtung.
Obwohl die Erfindung im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter
Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben wird, sind diese Ausführungs
beispiele nicht im einschränkenden Sinne zu verstehen.
In den Fig. 3 und 4 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Auslaß
ventilvorrichtung mit konstanter Geschwindigkeit beschrieben, bei der diese
Ventilvorrichtung 10 ein Gehäuse 11 enthält, das allgemein eine zylindrische
Form besitzt und mit einem Boden versehen ist, wobei das Gehäuse 11 einen mit
einem Gewinde versehenen Teil 13 am oberen Innenumfang einer Seitenwand mit
offenem Ende aufweist, um eine Einstellschraube 12 einschrauben zu können,
eine im wesentlichen kreuzförmige Durchgangsöffnung 14 in dem anderen
geschlossenen, mit einem Boden versehenen Ende besitzt, und einen Einlaß 15
aufweist, der sich von einer unteren Seitenfläche 11A weg erstreckt, um das
Kuppeln mit einer Manschette eines zugeordneten Hämadynamometers (nicht
gezeigt) zu ermöglichen. Die Einstellschraube 12 besitzt an ihrer oberen
Fläche eine Ausnehmung 12a, die so ausgebildet ist, daß eine Einstellvor
richtung einführbar ist, um die Einstellschraube 12 zu drehen.
In dem Gehäuse 11 sind ein Stoßmittel 16 und ein Ventilkörper 17 unterge
bracht, während eine Schraubenfeder 18 zwischen der Einstellschraube 12 und
dem Stoßmittel 16 angeordnet ist, um einer oberen Schulter 19 des Stoßmittels
16 eine Federspannung aufzuerlegen. Eine ringförmige Umfangsaussparung 20 ist
in dem Stoßmittel 16 angrenzend an die Schulter 19 ausgebildet, und ein O-Ring
21 ist in der Ausnehmung 20 für einen luftdichten Abschluß zwischen dem
Innenumfang des Gehäuses 11 und dem Außenumfang des Stoßmittels 16 aufgenom
men. An einem unteren Teil des Stoßmittels 16 ist ein Schaftteil 22 für einen
Durchtritt durch den Ventilkörper 17 vorgesehen, um ihn an dem Stoßmittel 16
zu halten, und ein Paar diametral entgegengesetzter Vorsprünge 23 und 23a sind
am unteren Ende des Schaftteils 22 vorgesehen, um in ein Paar von einander
gegenüberliegenden Nuten der kreuzförmigen Durchgangsöffnung 14 einzutreten
und eine axiale Drehung des Stoßmittels 16 zu unterbinden. In diesem Fall
übernimmt das andere Paar von gegenüberliegenden Nuten der Durchgangsöffnung
14, die nicht mit den Vorsprüngen 23 und 23a des Stoßmittels 16 in Eingriff
gebracht wurden, die Funktion als Auslässe 24 und 24a.
Der Ventilkörper 17 ist durch ein solches elastisches Material wie Gummi
gebildet und in einer zylindrischen Form ausgebildet, die an beiden axialen
Enden offen ist, und er ist mit einem normalerweise geschlossenen Schlitz 25
versehen, der die Umfangswand durchdringt und sich in die Axialrichtung
erstreckt. Es kann eine Mehrzahl solcher Schlitze 25 vorgesehen sein, wobei in
diesem Fall die Anzahl und die Länge der Schlitze 25 so gewählt sind, daß eine
vorbestimmte Auslaßrate bezüglich eines Volumens der mit dem Einlaß 15
gekoppelten Manschette erhalten wird, wobei berücksichtigt wird, daß die
Auslaßrate oder das Auslaßvolumen größer gemacht werden, wenn die Schlitze 25
länger gemacht werden und in einer größeren Anzahl vorgesehen sind. Damit kann
der Ventilkörper 17 unter einer entsprechenden Druckkraft zwischen der inneren
Bodenfläche des geschlossenen Endes des Gehäuses 11 und dem Stoßmittel 16
gehalten werden, wobei die Druckkraft durch Drehen der Einstellschraube 12 in
dem oberen Teil des Gehäuses 11 einstellbar ist, um dadurch die Federspannung
der Schraubenfeder 18 optimal zu variieren. In diesem Fall besitzt der
Ventilkörper 17 an seinem oberen Ende 17a einen Innendurchmesser, der im
wesentlichen gleich dem Außendurchmesser bei einem vorzugsweise leicht
erweiterten oberen Endteil 22a des Schaftteils 22 ist, so daß der Ventilkörper
17 zuverlässig auf dem Schaftteil 22 gehalten werden kann. Ein unteres Ende
17b des Ventilkörpers 17 ist zumindest teilweise etwas von dem Außenumfang des
unteren Endteils des Schaftteils 22 entfernt, um einen Auslaßpfad von dem
Einlaß 15 durch den Schlitz 25 zu den Auslässen 24 und 24a festzulegen.
Während oben davon gesprochen wurde, daß der Ventilkörper 17 eine zylindrische
Form aufweist, so kann dieser jedoch jede beliebige Form annehmen, solange er
an beiden axialen Enden offen ist und die Möglichkeit besteht, seine Innen- und
Außenflächen bei der Herstellung des Ventilkörpers 17 mit einer einzigen
Preßform festzulegen (ohne das Erfordernis von oberen und unteren Preßformen),
wobei ein hohles n-Prisma oder ein zirkularer Kegel mit einem verjüngten
Außenumfang enthalten sind. In diesem Fall weist der Ventilkörper 17 bei jeder
unterschiedlichen Form, wie leicht festzustellen ist, nur geringe Schwankungen
in der Dicke in den Axialrichtungen auf, so daß eine lineare Beziehung
zwischen dem dem Ventilkörper 17 auferlegten Druck und der Öffnungsrate des
Schlitzes 25 aufrechterhalten wird.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Auslaßventilvorrichtung 10 mit
konstanter Geschwindigkeit wird die Einstellschraube 12 nach unten bewegt, um
die Federspannung der Schraubenfeder 8 entsprechend anzuheben, wobei das
Stoßmittel 16 federnd nach unten bewegt wird, um den Ventilkörper 17 in eine
Faßform zu verformen, deren axial mittlerer Teil nach außen vorspringt, wie
dies in Fig. 4 gezeigt ist, und wodurch der Schlitz 25 geöffnet wird. Zu
diesem Zeitpunkt entspricht die Öffnungsrate des Schlitzes 25 der dem
Ventilkörper 17 auferlegten Druckkraft, und mit dem Einstellen der Einstell
schraube 12 kann die Öffnungsrate des Schlitzes 25 so eingestellt werden, daß
eine vorbestimmte Auslaßgeschwindigkeit erzielt wird. Da in diesem Fall der
Ventilkörper 17 nicht unmittelbar durch die Einstellschraube 12, sondern über
die zwischengeschaltete Schraubenfeder 18 beim Einstellen der Öffnungsrate des
Schlitzes 25 zusammengedrückt wird, ist es möglich, einen Stoßbetrag des
Ventilkörpers 17 für jede Drehung der Einstellschraube 12 auf einen Wert
festzusetzen, der nicht durch eine Nutteilung der Einstellschraube 12, sondern
mittels einer Auswahl einer Federkonstanten der Schraubenfeder 18 definierbar
ist. Da überdies das Stoßmittel 16, das zwischen der Schraubenfeder 18 und dem
Ventilkörper 17 angeordnet ist, durch den Eingriff des unteren Endes des
Schaftes 22 in die Durchgangsöffnung 14 des Gehäuses 11 daran gehindert ist,
sich axial zu drehen, und da es nur in Axialrichtung verschoben werden kann,
ist der Ventilkörper 17 wirksam daran gehindert, einer mit der Drehung der
Einstellschraube 12 einhergehenden Torsionskraft ausgesetzt zu sein.
Bei der Auslaßventilvorrichtung 10 mit konstanter Geschwindigkeit gemäß der
vorhergehenden Ausführungsform wird Hochdruckluft in der Manschette durch den
Einlaß 15 dem Außenumfang des Ventilkörpers 17 zugeführt. Da das Innere des
Ventilkörpers 17 über die Auslässe 24 und 24a mit der Atmosphäre in Verbindung
steht, um auf atmosphärischem Niveau zu liegen, wird der Ventilkörper 17 dazu
gebracht, sich federnd mit dem Druckunterschied zwischen beiden Drücken nach
innen zu verformen, wodurch der Schlitz 25 geschlossen wird, und ein Betrag an
Auslaßluft von dem Schlitz 25 durch die Auslässe 24 und 24a nach außen wird
herabgesetzt. Wird die Druckluft von der Manschette weniger, so wird der
Ventilkörper 17 dazu gebracht, durch die Federspannung der über das Stoßmittel
16 wirkenden Feder 18 nach außen vorzuspringen, wodurch der Schlitz 25
zunehmend geöffnet wird, und eine dadurch hindurchgehende Lüftungsrate wird
erhöht. In diesem Fall werden der Außenumfangsraum um den Ventilkörper 17 und
der obere Raum über dem Stoßmittel 16 mittels des O-Ringes 21 dicht isoliert,
während das untere Ende des Ventilkörpers 17 dicht mit der inneren Bodenfläche
des Gehäuses 11 in Eingriff tritt, und die Luftdichtheit des Außenumfangs
raumes des Ventilkörpers 17 wird aufrechterhalten.
Bei der Auslaßventilvorrichtung 40 mit konstanter Geschwindigkeit einer
weiteren, in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist das
Stoßmittel 46 innerhalb des Gehäuses 41 auf eine eine Drehung unterbindende
Weise an dem unteren Ende bezüglich der inneren Bodenfläche des Gehäuses axial
verschiebbar abgestützt. Die Einstellschraube 42 wird ohne Zwischenschaltung
irgendeiner Feder unmittelbar in Eingriff mit dem Stoßmittel 46 gebracht, so
daß das Stoßmittel 46 mit der axialen Bewegung der Einstellschraube 42 axial
verschoben wird, um die Öffnungsrate des Schlitzes 55 in dem Ventilkörper 47
einzustellen. Ein axialer Auslaßpfad 56 ist durch das Stoßmittel 46 und durch
die Einstellschraube 42 hindurch gebildet, so daß der Luftdruck bei offenem
Schlitz 55 von dem mit der Manschette gekoppelten Einlaß 45 durch diesen Pfad
56 nach außen gelangen wird. Der obere Innenraum über dem Stoßmittel 56 und
der Umfangsraum um den Ventilkörper 47 innerhalb des Gehäuses 41 sind durch
den O-Ring 51 gegeneinander luftdicht isoliert. Weitere Bestandteile und
Funktionen der vorliegenden Ausführungsform sind im wesentlichen die gleichen
wie die bei der vorhergehenden Ausführungsform der Fig. 3 und 4.
Es ist festzustellen, daß bei den in den Fig. 3 und 4 und in der Fig. 5
gezeigten Auslaßventilvorrichtungen 10 und 40 mit konstanter Geschwindigkeit
die P-Q-Charakteristika relativ linear eingestellt sein können, wie dies in
Fig. 6 gezeigt ist.
In den Fig. 7 und 8 ist die Auslaßventilvorrichtung 70 mit konstanter
Geschwindigkeit in einer weiteren Ausführungsform gemäß der Erfindung gezeigt,
bei der die Einstellschraube 72, die durch ein erstes, mit einem Gewinde
versehenes Teil 73A in den oberen Teil des mit einem Boden versehenen,
zylindrischen Gehäuses 71 geschraubt ist, mit dem Stoßmittel 76 über einen
zweiten, mit einem Gewinde versehenen Teil 73B schraubengekoppelt ist, der ein
Schraubengewinde aufweist, das am Innenumfang einer inneren axialen Ausnehmung
vorgesehen ist, die in der Einstellschraube 72 ausgebildet ist, und der mit
einem Gewinde in Eingriff tritt, das am Außenumfang des oberen Teils 76a des
Stoßmittels 76 vorgesehen ist. Die ersten und zweiten, jeweils mit einem
Gewinde versehenen Teile 73A und 73B sind in der Drehrichtung identisch
ausgebildet, sie besitzen jedoch eine unterschiedliche Nutteilung.
Bei dieser Auslaßventilvorrichtung 70 mit konstanter Geschwindigkeit wird nun
die Einstellschraube 72 gedreht, um das Stoßmittel 76 nach unten zu verschie
ben, worauf der Ventilkörper 77 in die Faßform verformt wird, wie dies in
Fig. 8 zu sehen ist, wodurch der Schlitz 85 in dem Ventilkörper 77 geöffnet
wird und die von der Manschette durch den Einlaß 75 zu dem geöffneten Schlitz
85 strömende Hochdruckluft aus den Auslässen 84, 84a ausströmt. Die dem
Ventilkörper 77 auferlegte Druckkraft wird entsprechend dem Absenkbetrag der
Einstellschraube 72 verändert, wodurch die Öffnungsrate des Schlitzes 85
verändert und die Auslaßrate eingestellt wird.
Ist der erste, mit einem Gewinde versehene Teil 73A als rechtsgängige Schraube
mit einer Teilung P1 und der zweite, mit einem Gewinde versehene Teil 73B
ebenfalls als rechtsgängige Schraube ausgebildet, die jedoch eine andere
Teilung P2 besitzt, so bewirkt hierbei eine nach rechts gerichtete Drehung der
Einstellschraube 72, daß diese Schraube mit der Teilung P1 nach unten zu dem
Ventilkörper 77 bewegt wird. Zu diesem Zeitpunkt tritt ein Paar von den
Vorsprüngen 83 und 83a an dem unteren Ende des Stoßmittels 76 mit einem Paar
von Nuten der kreuzförmigen Durchgangsöffnung 74 in Eingriff, um so das
Stoßmittel 76 daran zu hindern, axial gedreht zu werden, und das Stoßmittel 76
wird nach oben bewegt, wenn die Einstellschraube 76 gedreht wird. Mit der
Drehung der Einstellschraube 72 wird daher das Stoßmittel 76 dazu gebracht,
sich mit einer Steigung von P1-P2 zu verschieben, wenn dafür gesorgt ist, daß
P1 < P2 ist und der Unterschied zwischen P1 und P2 kleiner gemacht wird, wobei
der Betrag einer Axialverschiebung des Stoßmittels 76 in Abhängigkeit von dem
Drehwinkel der Einstellschraube 72 klein gemacht werden kann, wodurch die
Öffnungsrate des Schlitzes 85 Stück für Stück mit einem relativ großen
Drehwinkel der Einstellschraube 72 verändert und eine für eine vorbestimmte
Auslaßgeschwindigkeit erforderliche Einstellung erleichtert werden kann.
Unter der Voraussetzung, daß die Teilung P1 des ersten, mit einem Gewinde
versehenen Teils 73A und die Teilung P2 des zweiten, mit einem Gewinde
versehenen Teils 73B so festgelegt sind, daß P1 < P2 gilt, ist es möglich, das
Stoßmittel 76 mittels einer Drehung der Einstellschraube 72 in einer Richtung
für seine Bewegung nach oben nach unten zu bewegen, so daß der Ventilkörper 77
zusammengedrückt wird. Bei der Montage der Auslaßventilvorrichtung 70 mit
konstanter Geschwindigkeit dieser Anordnung werden die Einstellschraube 72 und
das Stoßmittel 76, die bei dem zweiten, mit einem Gewinde versehenen Teil
73B gegenseitig schraubengekoppelt sind, in das Gehäuse 71 eingesetzt, in
dem bereits der Ventilkörper 77 vorgesehen ist, um von oben den Schaftteil
82 des Stoßmittels 76 durch den zylindrischen Ventilkörper 77 einzusetzen,
während die Einstellschraube 72 in das Gehäuse 71 bei dem ersten, mit einem
Gewinde versehenen Teil 73A eingeschraubt wird, wobei die Vorsprünge 83 und
83a an dem unteren Ende des Schaftteils 82 des Stoßmittels 76 in die
Durchgangsöffnung 74 in den Boden des Gehäuses eingreifen, um die Drehung des
Stoßmittels 76 zu unterbinden, worauf die Einstellschraube 72 in umgekehrter
Richtung gedreht wird, in der der erste, mit einem Gewinde versehenen Teil 73A
gelöst wird, worauf das Stoßmittel 76 nach unten bewegt wird, um den
Ventilkörper 77 zusammenzudrücken, und wodurch die Montage beendet wird, wobei
damit die Montagearbeiten wesentlich vereinfacht werden.
Während bei der Auslaßventilvorrichtung 70 konstanter Geschwindigkeit der
vorhergehenden Ausführungsform in bezug auf die ersten und zweiten, jeweils
mit einem Gewinde versehenen Teile 73A und 73B davon die Rede war, daß sie die
Schraubengewinde gegenseitig in der gleichen Richtung aufweisen, so ist es
auch möglich, diese mit Gewinden versehenen Teile so vorzusehen, daß sie
entgegengesetzte Drehrichtungen besitzen. Das heißt, daß dann, wenn der erste,
mit einem Gewinde versehene Teil 73A eine rechtsgängige Schraube einer Teilung
P1 besitzt, der zweite, mit einem Gewinde versehene Teil 73B so gebildet ist,
daß er eine linksgängige Schraube einer Teilung P2 besitzt. In diesem Fall
bewirkt z. B. eine nach rechts gerichtete Drehung der Einstellschraube 72, daß
die Schraube selbst bei der Teilung P1 bezüglich des ersten, mit einem Gewinde
versehenen Teils 73A nach unten bewegt wird, und auch bei der Teilung P2
bezüglich des zweiten, mit einem Gewinde versehenen Teils 73B, und das
Stoßmittel 76 wird gegebenenfalls bei einer zusammengesetzten Teilung P1 + P2
abgesenkt. Entsprechend ist es möglich, den Betrag einer Verschiebung des
Stoßmittels 76 in Abhängigkeit von dem Drehwinkel der Einstellschraube 72 zu
erhöhen, d. h. daß ein beachtliches Einstellen des Betrags einer Verschiebung
des Stoßmittels 76 durch eine leichte Drehung der Einstellschraube 72 bewirkt
werden kann.
Während bei der Ausführungsform der Fig. 7 und 8 der Einlaß 75 in einer
Richtung parallel zu der Axialrichtung des Stoßmittels 76 liegt, kann dieser
erforderlichenfalls auf dieselbe Art und Weise wie in dem Falle der Fig. 3
und 4 oder 5 vorgesehen sein. Die anderen Bestandteile und Funktionen, auf
die nicht Bezug genommen wurde, sind die gleichen wie jede der Ausführungsform
der Fig. 3 und 4, und in den Fig. 7 und 8 sind im wesentlichen die gleichen
Bestandteile wie die in den Fig. 3 und 4 gezeigten mit den gleichen Bezugs
zeichen dargestellt, wobei jedoch 60 hinzuaddiert ist.
Bei einer weiteren, in Fig. 9 gezeigten Ausführungsform gemäß der Erfindung
ist die Einstellschraube 102 der Auslaßventilvorrichtung 100 konstanter
Geschwindigkeit mit doppelten, koaxialen zylindrischen Wänden 102b und 102c
vorgesehen, und ein oberer Endteil 101a des Gehäuses 101 ist zwischen diese
zylindrischen Wände 102b und 102c eingesetzt und mit der außen gelegenen
zylindrischen Wand 102b durch den ersten, mit einem Gewinde versehenen Teil
103A schraubengekoppelt. Bei einer weiteren, in Fig. 10 gezeigten Ausfüh
rungsform ist die Einstellschraube 72 der Auslaßventilvorrichtung 130
konstanter Geschwindigkeit in einem zweistufigen Zylinder ausgebildet, wobei
der erste, mit einem Gewinde versehene Teil 133A zwischen einem oberen
Zylinderteil 132b größeren Durchmessers und dem Innenumfang am oberen Endteil
des Gehäuses 131 angeordnet ist, und wobei der zweite, mit einem Gewinde
versehene Teil 133B zwischen einem unteren Zylinderteil 132c kleineren
Durchmessers und dem Innenumfang am oberen Endteil 136a des Stoßmittels 136
angeordnet ist, der eine axiale Ausnehmung bildet, in der der untere
zylindrische Teil 132c aufgenommen ist. Bei einer weiteren, in Fig. 11
gezeigten Ausführungsform gemäß der Erfindung ist die Einstellschraube 162 der
Auslaßventilvorrichtung 160 konstanter Geschwindigkeit mit einer äußeren
Umfangswand 162b und einem mittleren, runden Vorsprung 162c versehen, und in
den Ringraum zwischen der äußeren Umfangswand 162b und dem mittleren, runden
Vorsprung 162c sind sowohl der obere Endteil 161a des Gehäuses 161, der mit
der äußeren Umfangswand 162b über den ersten, mit einem Gewinde versehenen
Teil 163A zu koppeln ist, als auch der obere Teil 166a des Stoßmittels 166
eingesetzt, der mit dem mittleren, runden Vorsprung 162C über den zweiten, mit
einem Gewinde versehenen Teil 163B zu koppeln ist.
Bei diesen Ausführungsformen der Fig. 9 bis 11 sind die weiteren
Bestandteile und Funktionen, auf die oben nicht Bezug genommen wurde, die
gleichen wie jene in den vorhergehenden Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 und
der Fig. 7 und 8. In den Fig. 9 bis 11 sind im wesentlichen die gleichen
Bestandteile wie die in den Fig. 3 und 4 und den Fig. 7 und 8 mit den gleichen
Bezugszeichen wie jenen versehen, die in dem Fig. 3 und 4 und den Fig. 7 und 8
verwendet wurden, wobei jedoch 90 oder 30, 120 oder 60 bzw. 150 oder 90
hinzuaddiert wurden.
In den Fig. 12 bis 14 ist nun eine weitere Ausführungsform der Auslaßventil
einrichtung konstanter Geschwindigkeit gemäß der Erfindung gezeigt, wobei in
dieser Ventilvorrichtung 190 der Ventilkörper 197 an seinem oberen Endteil mit
einer ringförmigen, äußeren Rippe 197A versehen ist. Während die Herstellung
dieses Ventilkörpers 197 mit einer einzigen Metallform erfolgen kann, wie dies
teilweise bei den vorhergehenden Ausführungsformen beschrieben wurde, wird zur
Herstellung dieser Art von Teilen allgemein eine Metallform verwendet, mit der
eine große Anzahl von Formerzeugnissen geformt werden kann. In diesem Fall des
Formens ist die Rippe 197A an einer Stelle angeordnet, wo die jeweiligen
Ventilkörper 197 in dem geformten Gegenstand, der die große Anzahl der eben
geformten Ventilkörper 197 enthält, in Stücke aufgetrennt werden. Während in
einem Fall, bei dem die Rippe 197A nicht vorgesehen ist, die Gefahr besteht,
daß der Ventilkörper, der relativ dünn ist, in der Dicke ungleichmäßig wird,
und zwar aufgrund ungleichmäßiger Grate oder Gratrippen, die sich um ausge
schnittene Teile ergeben, die auf das Trennen der jeweiligen Ventilkörper in
Stücke von dem geformten Gegenstand hin gebildet werden, in dem eine Mehrzahl
der Ventilkörper gekoppelt sind, so daß die Verformung unter der Druckkraft
unregelmäßig werden kann und die vorbestimmte Operation nicht erlangt werden
kann, ermöglicht es das Vorsehen der Rippe 197A bei dem Ventilkörper 197, daß
der Ventilkörper einen in Umfangsrichtung dicken Teil bei dem trennenden,
herausgeschnittenen Teil besitzt, so daß selbst beim Vorliegen ungleichmäßiger
Gratrippen diese keinen Einfluß auf die Verformung des Ventilkörpers 197 haben
und die vorbestimmte Operation des Ventilkörpers 197 erwartet werden kann.
Da die vorliegende Ausführungsform der den Fig. 7 und 8 vergleichbar ist, bei
der das Stoßmittel den O-Ring enthält, der in der ringförmigen Ausnehmung am
Außenumfang angeordnet ist, um die Luftdichtheit des unteren Innenraums
gegenüber dem oberen Raum bezüglich des Stoßmittels zu erhalten, wird überdies
bei der vorliegenden Ausführungsform das Stoßmittel 196 mit nur einem
Ringflansch 196A an einer Zwischenstellung verwendet, so daß die Rippe 197A
des Ventilkörpers 197 diesem Ringflansch 196A gegenüberliegt, um zwischen
diesen einen Ringraum 200 zu bilden, in dem der O-Ring 201 angeordnet werden
kann. Im Gegensatz zu der vorhergehenden Anordnung, bei der die ringförmige
Ausnehmung zur Aufnahme des O-Ringes vorgesehen ist, weist das vorliegende
Beispiel, bei dem der O-Ring 201 nur unterhalb dem Ringflansch 196A des
Stoßmittels 196 angeordnet sein muß, wesentlich bessere Montageeigenschaften
auf, als sie in dem typischen Fall der Ausführungsform der Fig. 7 und 8
gegeben sind. Überdies ist beim vorliegenden Beispiel das Stoßmittel 196 mit
einer zum Einführen einer Einstellvorrichtung bestimmten axialen Ausnehmung
196B an dem oberen Teil 196A ausgebildet, um einen Zugang zu dem Stoßmittel
196 durch eine Durchgangsöffnung 192a hindurch zu ermöglichen, die in dem
oberen Teil der Einstellschraube 192 ausgebildet ist, und vorzugsweise ist ein
nach innen gerichteter Vorsprung 196c in der Ausnehmung 196B vorgesehen, wobei
durch den Vorsprung 196c verhindert wird, daß die in die Ausnehmung 196B
eingesetzte Einstellvorrichtung in dieser verschiebbar ist.
Bei der Ausführungsform der Fig. 12 bis 14 sind alle anderen Bestandteile und
Funktionen, die oben nicht beschrieben wurden, die gleichen wie jene in den
Ausführungsformen der Fig. 3 und 4 sowie der Fig. 7 und 8, und die gleichen
Bestandteile wie die in den Fig. 3 und 4 und den Fig. 7 und 8 sind in den Fig. 12
bis 14 durch dieselben Bezugszeichen wie jene bezeichnet, die in den Fig.
3 und 4 und den Fig. 7 und 8 verwendet wurden, wobei jedoch 180 oder 120
hinzuaddiert wurde.
Claims (9)
1. Auslaßventilvorrichtung konstanter Auslaßgeschwindigkeit mit einem
Ventilkörper, der aus elastischem Material gebildet ist und einen Schlitz
aufweist, dessen Öffnungsrate in Abhängigkeit von einem Fluiddruck veränderbar
ist, der der Außenseite des Körpers auferlegt wird, und mit einem Stoßmittel,
das dazu vorgesehen ist, den Ventilkörper einer Stoßbelastung auszusetzen, um
die Öffnungsrate des Schlitzes des Ventilkörpers einzustellen, wobei der
Ventilkörper und das Stoßmittel axial verschiebbar in einem Gehäuse angeordnet
sind, das einen Einlaß besitzt, der mit einer Manschette eines zugeordneten
Hämadynamometers zu koppeln ist, und einen zur Atmosphäre offenen Auslaß
aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper in einer zylindrischen,
an beiden axialen Enden geöffneten Form vorgesehen ist, und daß das Stoßmittel
dazu vorgesehen ist, eine axiale Druckkraft auf den Ventilkörper auszuüben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Stoßmittel zumindest eine
Einstellschraube und ein Stoßglied enthält, das nicht um die Achse drehbar,
jedoch in Axialrichtung verschiebbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der das Stoßmittel eine Einstellschraube
und eine Feder enthält, die zwischen dem Stoßmittel und der Einstellschraube
angeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Gehäuse in einer zylindrischen, an
einem Ende geöffneten Form gebildet ist, um darin die Einstellschraube und das
Stoßmittel von dem offenen Ende her aufzunehmen, und bei der ein Mittel für
einen luftdichten Abschluß, das von dem Ventilkörper unabhängig ist, zwischen
dem Gehäuse und dem Stoßglied angeordnet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Stoßmittel erste und zweite, mit
einem Gewinde versehene Teile enthält, die beide die gleiche Gewinderichtung,
jedoch eine unterschiedliche Nutteilung besitzen, wobei der erste, mit einem
Gewinde versehene Teil die Kopplung zwischen dem Gehäuse und der Einstell
schraube und der zweite, mit einem Gewinde versehene Teil die Kopplung
zwischen der Einstellschraube und dem Stoßglied bewirkt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Stoßmittel erste und zweite, mit
einem Gewinde versehene Teile enthält, die einander entgegengesetzte
Gewinderichtungen aufweisen, wobei der erste, mit einem Gewinde versehene Teil
die Kopplung zwischen dem Gehäuse und der Einstellschraube und der zweite, mit
einem Gewinde versehene Teil die Kopplung zwischen der Einstellschraube und
dem Stoßglied bewirkt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der der Ventilkörper luftdicht an einem
Ende mit dem Stoßglied und an dem anderen Ende mit der Innenwandfläche des
Gehäuses in Eingriff steht.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Ventilkörper an einem Endteil in
Umfangsrichtung mit einer ringförmigen Rippe versehen ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der das Mittel für einen luftdichten
Abschluß einen O-Ring enthält, der am Außenumfang des Stoßglieds angebracht
ist, wobei der Außenumfang einen Flanschteil für einen Eingriff mit dem O-Ring
aufweist.
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